一种基于图形化交互操作的电网数据建模方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于图形化交互操作的电网数据建模方法及系统，包括下述步骤：收集电网数据建模元件设备的出厂参数，并建立电网元件设备的典型参数库；对厂站、线路进行抽象、封装，建立包括厂站模板和线路模板的常用模板库；使用厂站模板和典型参数新建厂站数据；使用线路模板和典型参数新建线路数据；基于图形化交互操作的大规划电网建模，并实现仿真分析与建模同时进行。在搭建较大规模的电网时相比基于文本、表格、单线图的电网数据建模方法，本方法更加高效，基于典型参数的电网元件参数填充方法也简化了电网数据建模难度。

Grid data modeling method based on graphical interactive operation and system thereof

The present invention relates to a system and a grid data modeling method based on graphical interactive operation, which comprises the following steps: the factory parameter collection grid data modeling component, typical parameter library and established power grid equipment factory of components; station, line abstraction, package, including the commonly used building template library template and template line station the use of plant; plant template and the typical parameters of the new station data; using the line template and the typical parameters of new lines of data; large power network planning based on the interaction of the graphical modeling, and realize the analysis and modeling of simulation at the same time. Compared with the grid data modeling method of text, tables, graph based on building larger scale power grid, this method is more efficient, network element parameters of typical parameters based on filling method also simplifies the difficulty of modeling data grid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于图形化交互操作的电网数据建模方法及其系统
本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种基于图形化交互操作的电网数据建模方法及其系统。
技术介绍
电力系统是一个大规模、时变的复杂系统，而且在国民经济中有非常重要的作用。电力系统仿真已成为电力系统研究、规划和设计的重要手段。随着经济的发展，电网规模快速增大，过去凭借操作人员经验进行指导生产的方式越来越不可行，对电网仿真计算的依赖程度逐步提高。电力系统仿真计算已经成为电力系统动态分析与安全控制的基本工具，也是电力生产部门用于指导电网运行的基本依据，而电力系统建模是电力系统仿真的基础。通过一些辅助工具快速的对电力系统进行建模,构建完整的电网数据可以减轻工作人员的工作负担。通常用于构建电网数据的辅助工具包括文本、表格、图形化的编辑以及外部数据导入等。使用基于文本的工具构建电网数据，工作人员需要按指定的文本格式编辑文本文件中的电网元件数据。这种方式对操作人员的要求极高，稍有不慎就会引入不必要的错误，查错难度也很大。基于表格工具构建和编辑电网数据比直接编辑文本数据更直观一些但常用的表格工具在批量复制、粘贴、查找、替换等方面的不如文本工具方便。通过外部数据导入构建电网数据的方式，可以基于已有电网数据快速搭建电网，但前提是需要提前约定好数据交换格式，且很难根据用户需求任意修改电网数据，降低了电网仿真的灵活性，只能作为一种补充方案加以采用。图形化的电网数据构建和编辑工具为用户直观的展示出电网元件的连接关系，常见的有单线图、地理接线图两种类型。基于单线图的工具仅支持元件级别的图形化编辑，每次可以增加或编辑一个母线、变压器、发电机、负荷、线路等电网元件。目前，基于地理接线图的图形化数据构建常常被限制，多数地理图工具仅支持以图形的方式绘制电网元件图符，对元件关联的电网数据的操作需要转到相关的文本、表格或单线图编辑工具中进行，操作很不方便。另外，电力系统基本元件众多，各元件参数复杂，用户在仿真建模时很难做到对每个元件的全部参数烂熟于心，如果遇到不熟悉的元件现到文档中查询必定会降低仿真建模效率。而且，随着电网规模的不断扩大，电力系统建模和仿真的数据规模也越来越大，图形化的电网数据构建方式被更多用户接受，但使用变压器、发电机、负荷、线路等单个电网元器件搭建庞大的电网数据效率低下。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种基于图形化操作的电网数据建模方法及其系统，在搭建较大规模的电网时相比基于文本、表格、单线图的电网数据建模方法，本方法更加高效，基于典型参数的电网元件参数填充方法也简化了电网数据建模难度。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一种基于图形化交互操作的电网数据建模方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：(1)收集电网数据建模元件设备的出厂参数，并建立电网元件设备的典型参数库；(2)对厂站、线路进行抽象、封装，建立包括厂站模板和线路模板的常用模板库；(3)使用厂站模板和典型参数新建厂站数据；(4)使用线路模板和典型参数新建线路数据；(5)基于图形化交互操作的大规划电网建模，并实现仿真分析与建模同时进行。进一步地，所述步骤(1)中，典型参数库以元件类型、元件型号作为主键关联电网元件的典型参数，所述典型参数库与外部交互。进一步地，所述步骤(2)中，所述厂站模板包括电厂模板和变电站模板，用于描述厂站内包含的电网元件及其电气接线关系并为厂站内的电网元件存储一组默认参数；所述线路模板包括交流线路模板和直流线路模板，用于描述线路模型及其电气接线关系并为线路存储一组默认参数。进一步地，所述电厂模板包括火电厂、水电站、核电站、抽水蓄能电厂、风电场、光伏电站和其它电厂；所述变电站模板包括一般变电站、I接站、∏接站、开关站、串补站、换流站和其它变电站。进一步地，所述步骤(3)包括下述步骤：(3-1)通过模板编辑器新建电厂模板或变电站模板并进行参数编辑；(3-2)进行厂站模板选择，包括电厂模板和变电站模板；(3-3)基于电网基础数据加载元件基础参数，并依据元件类型、型号自动关联电网元件典型参数；(3-4)在图形界面上填写参数完毕，完成一个厂站建模，并返回步骤(3-1)。进一步地，所述步骤(3-4)中，系统使用新的参数替换厂站模版中的默认参数后将新的厂站数据添加到电网数据中，新建厂站数据成功。进一步地，所述步骤(4)包括下述步骤：(4-1)在至少完成两个厂站建模的基础上，依次选择两个电压等级对等的厂站，系统自动加载电网拓扑信息；(4-2)加载默认线路模板并依据线路型号填充典型参数，自动计算线路长度；(4-3)在图形界面上填写剩余基础参数完毕，完成一条线路建模。进一步地，所述线路建模得到的线路在两个厂站间被创建，并依据用户配置参数值替换线路模板默认参数值。本专利技术还提供一种基于图形化交互操作的电网数据建模系统，其改进之处在于，所述系统包括：电网基础数据管理模块，用于继承现有PSASP、PSD-BPA系统中的电网基础数据，通过数据导入建立电网拓扑数据，也支持多种格式数据的导出；电网图形展示模块，用于展示电网网架地理信息和电网组成单元电气主接线信息；模板数据管理模块，为用户提供编辑厂站模板和线路模板参数的模板编辑器；典型参数管理模块，基于用户预先收集的电网设备、元件出厂参数建立电网典型参数库。进一步地，所述典型参数库以元件类型、元件型号作为主键关联电网元件的典型参数，所述典型参数库与外部交互。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有的优异效果是：本专利技术提供的技术方案中，开发人员预先收集电力系统多种典型元件的出厂参数并建立典型参数库，用户在使用仿真软件进行电网数据建模时，不需熟悉每个元件的全部参数，只需熟悉元件型号即可自动关联其它参数，降低用户在使用仿真软件过程中的认知成本。另外，在基于地理接线图的电网仿真软件中，基于模板对电力系统厂站和线路单元进行封装，用户在仿真软件中搭建电网数据时，基于厂站、线路模板和典型参数库，在软件系统中通过简单的图形化操作可一次建立一个厂站、一次建立一条线路，短时间内能够搭建较大规模的电网数据，满足电网仿真计算、电网规划需要。在搭建较大规模的电网时相比基于文本、表格、电气接线图的电网数据建模方法，本方法更加高效，可边建模边做分析，基于典型参数的电网元件参数填充方法也简化了电网数据建模难度。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。附图说明图1是本专利技术提供的一种基于图形化操作的电网数据建模系统设计图；图2是本专利技术提供的典型参数库数据编辑器界面；图3是本专利技术提供的厂站模板库界面；图4是本专利技术提供的变电站模板库界面；图5是本专利技术提供的基于厂站模板和典型参数的电网数据构建流程图；图6是本专利技术提供的基于线路模板和典型参数的电网数据构建流程图；图7是本专利技术提供的基于地理图的仿真软件、规划软件电网设计示例图；图8是本专利技术提供的一种基于图形化交互操作的电网数据建模方法的流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图形化交互操作的电网数据建模方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)收集电网数据建模元件设备的出厂参数，并建立电网元件设备的典型参数库；(2)对厂站、线路进行抽象、封装，建立包括厂站模板和线路模板的常用模板库；(3)使用厂站模板和典型参数新建厂站数据；(4)使用线路模板和典型参数新建线路数据；(5)基于图形化交互操作的大规划电网建模，并实现仿真分析与建模同时进行。

【技术特征摘要】
1.一种基于图形化交互操作的电网数据建模方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)收集电网数据建模元件设备的出厂参数，并建立电网元件设备的典型参数库；(2)对厂站、线路进行抽象、封装，建立包括厂站模板和线路模板的常用模板库；(3)使用厂站模板和典型参数新建厂站数据；(4)使用线路模板和典型参数新建线路数据；(5)基于图形化交互操作的大规划电网建模，并实现仿真分析与建模同时进行。2.如权利要求1所述的电网数据建模方法，其特征在于，所述步骤(1)中，典型参数库以元件类型、元件型号作为主键关联电网元件的典型参数，所述典型参数库与外部交互。3.如权利要求1所述的电网数据建模方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述厂站模板包括电厂模板和变电站模板，用于描述厂站内包含的电网元件及其电气接线关系并为厂站内的电网元件存储一组默认参数；所述线路模板包括交流线路模板和直流线路模板，用于描述线路模型及其电气接线关系并为线路存储一组默认参数。4.如权利要求3所述的电网数据建模方法，其特征在于，所述电厂模板包括火电厂、水电站、核电站、抽水蓄能电厂、风电场、光伏电站和其它电厂；所述变电站模板包括一般变电站、I接站、∏接站、开关站、串补站、换流站和其它变电站。5.如权利要求1所述的电网数据建模方法，其特征在于，所述步骤(3)包括下述步骤：(3-1)通过模板编辑器新建电厂模板或变电站模板并进行参数编辑；(3-2)进行厂站模板选择，包括电厂模板和变电站模板；(3-3)基于电网基础数据加载元件基础参数，并依据元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志伟，邹卫美，裘微江，白俊杰，宫春明，潘有双，曹晓晨，罗春青，张亮，吴国辉，张国亮，刘欣，孙永峰，陈勇，郭中华，康建东，李勤新，何春江，陈继林，刘娜娜，孙冠中，罗浩宇，周智强，臧主峰，李亚楼，田芳，严剑锋，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11